HYDROPS、乳酸中毒和铁粒幼细胞贫血; HLASA

有证据表明水肿、乳酸性酸中毒和铁粒幼细胞贫血(HLASA) 是由染色体 3p21 上的 LARS2 基因(604544) 的复合杂合突变引起的。

LARS2 基因的双等位基因突变也可导致 Perrault 综合征 4(PRLTS4;615300),其表现出一些重叠的特征。

▼ 描述

水肿、乳酸性酸中毒和铁粒幼细胞贫血(HLASA) 是一种常染色体隐性遗传多系统疾病,其特征是在子宫内发生水肿。水肿和一般疾病的严重程度变化很大。出生时,受影响的婴儿通常表现出生长不良、乳酸性酸中毒、肺动脉高压伴缺氧性呼吸功能不全以及铁粒幼细胞贫血。更多变化的特征可能包括肝脾肿大或胆汁淤积、低血糖、胰腺功能不全以及小阴茎或尿道下裂。可能会发生婴儿期死亡。存活下来的人往往会解决乳酸酸中毒和贫血,但可能会表现出发育迟缓和感音神经性耳聋(Riley 等人的总结,2020)。

▼ 临床特征

莱利等人(2016) 报道了一名由无关的巴基斯坦父母所生的女婴,患有致命的多系统疾病,导致 5 天大时死亡。妊娠并发羊水过少、胎儿生长受限、水肿和贫血,产前扫描显示胎儿心包积液、腹水和头皮水肿。婴儿在29周时通过紧急剖腹产早产,出生后即插管通气。存在多系统并发症,包括伴有乳酸升高的严重代谢性酸中毒、透明膜疾病、与快速心律失常相关的轻度心脏缺陷、肺动脉高压、血小板减少症和贫血。骨髓穿刺显示环状铁粒幼细胞,肝脏样本显示髓外造血伴红细胞生成障碍。其他特征包括肝功能障碍伴凝血障碍、难治性癫痫发作以及与弥漫性脑功能障碍一致的脑电图异常。头部超声检查正常;没有进行额外的成像。免疫印迹显示患者肌肉中的复合物 I 蛋白水平下降(对照者的 57%),患者肝脏的下降幅度更大(对照者的 25%),尽管活性水平的下降不足以诊断线粒体呼吸链疾病。

莱利等人(2020) 报道了来自 2 个不相关家庭的 3 名男婴儿,患者 1 为日本/白人血统,患者 2a 和 2b 为中东血统,患有 HLASA。尽管严重程度各不相同,但所有病例在产前均检测到积水。由于胎儿窘迫,这 2 名同胞在妊娠 32 至 33 周时分娩。出生后,所有患者均出现乳酸性酸中毒、与肺发育不全和高血压相关的呼吸功能不全和衰竭,以及铁粒幼细胞贫血,其中 2 例经骨髓穿刺证实。所有患者均患有性腺发育不全,表现为尿道下裂、小阴茎或睾丸未降,以及肝脏受累伴有胆汁淤积或肝脾肿大。2 例患有低血糖,1 例患有胰腺外分泌功能不全。患者 2a 在出生第一天死亡,但截至报告发布时,另外 2 名儿童分别存活至 18 岁和 8 个月大。幸存的男孩患有发育迟缓和感音神经性耳聋;1 需要管饲。

▼ 遗传

Riley等人报告的HLASA在家族中的遗传模式(2016) 与常染色体隐性遗传一致。

▼ 分子遗传学

Riley 等人在患有致命 HLASA 的女婴中(2016) 鉴定了 LARS2 基因中的复合杂合错义突变:T522N(604544.0001) 和 A430V(604544.0006)。这些突变是通过全外显子组测序发现的,并通过桑格测序证实,与家族中的疾病分开。大肠杆菌的体外功能表达研究表明,与野生型相比,A430V 变体导致催化活性降低 18 倍,而 T522N 变体导致催化活性降低 9 倍。免疫印迹分析显示患者肌肉中的 LARS2 水平正常,但患者肝脏中的 LARS2 水平下降约 50%。患者肝脏中线粒体复合蛋白(尤其是复合物 I)的水平下降,患者肌肉中的下降程度较小,但患者成纤维细胞中的线粒体复合蛋白水平没有下降。

来自 2 个不相关家庭(家庭 1 和 2)的 3 名男孩患有 HLASA,Riley 等人(2020) 鉴定了 LARS2 基因中的复合杂合错义突变(604544.0011-604544.0014)。这些突变是通过外显子组测序发现的,并通过桑格测序证实,与家族中的疾病分开。gnomAD 数据库中不存在任何内容。这些重组变体的体外功能表达研究表明,与对照相比,所有这些重组变体都会导致 LARS2 氨酰化活性降低,尽管其中一些对酶活性的影响比其他变体更严重。作者推测,酶活性受损的程度与表型的严重程度相关,因此与 Perrault 综合征 4(PRLTS4;615300)相关突变相比,HLASA 相关 LARS2 突变具有更有害的影响。